2014化学竞赛培训晶体结构讲解.pptVIP

END * * * * 这两个条件是分先后满足的，于是，如果选用素晶胞不能充分反映晶体的微观对称性，就不得不选用复晶胞。 Au、Al、Ag都是立方最密堆积，可划出立方面心晶胞。立方面心晶胞是复晶胞，其特征对称要素是４个三重对称轴﹙43﹚。从立方面心晶胞可划出一个更简单的三方晶胞，其特征对称要素是1个三重对称轴3。 * * * * * * * * （5）正交晶系(o) 正交 Rhombic a?b?c, ?=?=?=90° * （6）单斜晶系(m)： 单斜 Monoclinic a?b?c ?=?=90°, ??90° * （7）三斜晶系(a)：没有特征对称元素 三斜 Triclinic a?b?c ?=?=? ? 90° * * 2 空间点阵型式 根据晶体结构的对称性，将点阵 空间的分布按正当单位形状的规定和带心型式进行分类，得到14种型式： ⑻简单六方(hP) ⑼R心六方(hR) ⑽简单四方(tP) ⑾体心四方(tI) ⑿简单立方(cP) ⒀体心立方(cI) ⒁面心立方(cF) ⑴简单三斜(ap) ⑵简单单斜(mP) ⑶C心单斜(mC,mA,mI) ⑷简单正交(oP) ⑸C心正交(oC,oA,oB) ⑹体心正交(oI) ⑺面心正交(oF) * * 立方简单 (P) 立方体心(I ) 立方面心(F) * 四方体心(I) 四方简单(P) 六方简单(H) 三方简单(R) * 正交简单(P) 正交面心(F) 正交底心(C) 正交体心(I) * 三斜简单P 单斜简单P 单斜底心C R心六方(hR) * 3 晶胞中质点个数的计算 * 对称性 晶系 正当晶胞 4 晶胞的划分深化 正当晶胞 素晶胞：含1个结构基元 复晶胞：含2个以上结构基元 * “晶体的最小重复单位是晶胞” ？？？ 晶胞的取用条件的先后性： （1）必须反映晶体的微观对称性 （2）选取尽可能小的体积。 * 4个NaCl!!! * 2个NaCl!!! * 体心晶胞 体心晶胞中的任何一个原子均可发生体心平移 在它的原子坐标 x, y, z 上 分 别 加 ?, ?，?, 所得原子坐标为x+1/2, y+1/2和z+1/2 的原子跟它没有任何区别 化学上相同，是同一种原子，几何上也相同，具有相同的化学环境，配位数相同，配位多面体在空间中的取向也相同。 * 体心晶胞举例 Na a = 429.06 pm 体心晶胞 Z = 2 * 体心晶胞与简单晶胞辨异 * 面心晶胞 面心晶胞中任何一个原子的原子坐标x，y，z上分别加 1/2，1/2，0； 1/2，0，1/2 0，1/2，1/2 得到总共4个原子是完全相同的（化学上相同，几何上相同） 面心晶胞含4个结构基元。 * * 干冰是不是面心晶胞？ * 例5、（2010夏令营）CaC2的晶体结构如右图所示，其中C—C键长为0.119nm，图中所给的晶胞 （填“是”或“不是”）正当晶胞。该结构有 个对称面。 碱金属或碱土金属都可以和氧原子形成具有与CaC2相同结构的化合物如KO2、BaO2。若KO2、BaO2中O—O键长、CaC2中C—C键长分别为a、b、c，其相对大小为 。 * * 二、晶体结构的表达及应用 一般给出晶体结构，要求： 晶系 空间群（不作要求） 晶胞参数； 晶胞中所包含的原子或分子数(Z)； 特征原子的坐标 晶体结构的基本重复单位是晶胞， 只要将一个晶胞的结构剖析透彻，整个晶体结构也就掌握了。 * 密度计算 利用晶胞参数可计算晶胞体积(V)，根据相对分子质量(M)、晶胞中分子数(Z)和Avogadro常数N，可计算晶体的密度?： * 通过X-射线衍射测得晶胞参数a,b,c 后, 便可计算晶胞的体积. 普遍的计算公式为 六方晶系： * 例6、1998年省级赛区试题 钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体，化学式NaxWO3，用X射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长a = 3.80×10–10m，用比重瓶法测得它的密度为d = 7.36g/cm3。已知相对原子质量：W 183.85，Na 22.99，O 16.00，阿伏加德罗常数L = 6.022×1023mol–1。求这种固体的组成中的x值(2位有效数字), 给出计算过程。 * * 例7、2011年初赛试题 石墨烯不仅自身具有优良性质，而且是一种优良的掺杂载体。科学家估计：以石墨烯代替石墨掺杂锂离子，制成的锂电池具有更